Comment évoluent les paramètres respiratoires au cours d`un effort?
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TP2 Comment évoluent les paramètres respiratoires au cours d’un effort? L Y C É E 2nde Rappels acquis du collège: • Au cours d’un exercice long et/ou peu intense, l’énergie est fournie par la respiration, qui utilise le dioxygène (et les nutriments, en particulier le glucose). Volume courant (L.cycle-1) Expiration forcée Vc pendant l’effort Vc après l’effort Vc au repos Inspiration forcée Fresp au repos: 22 Cycles. min-1 Au repos Fresp à l’effort: 22 Cycles. min-1 Pendant les flexions Fresp après l’effort: 25 Cycles. min-1 après les flexions Analyse des résultats • Présentation: il s’agit d’un enregistrement spirographique qui présente le volume d’air échangé par cycles (en L.cycle-1) en fonction du temps en minutes. • Description: on constate que le volume courant, c’est-à-dire le volume d’air échangé à chaque cycle inspiration/expiration est de 0,4 L .cycle-1 au repos. Ce dernier augmente pendant l’effort, il passe à 0,7 L.cycle-1. • Interprétation: on sait que l’effort nécessite un approvisionnement des muscles accru en dioxygène . Or l’oxygénation du sang dépend de la ventilation pulmonaire. On en déduit que le volume courant des poumons en augmentant au cours d’un effort participe à une meilleure oxygénation du sang arrivant aux muscles. Analyse des résultats • Description: on constate que la Fréquence respiratoire augmente lors d’un effort physique et surtout juste après l’effort. L’individu est en effet essoufflé. Sa fréquence passe de 22 cycles.min-1 à 25 cycles.min-1 • Interprétation: de plus nombreux cycles ventilatoires (inspiration/expiration) participent à une meilleure oxygénation du sang. Ainsi, l’augmentation de Fresp lors d’un effort participe à un meilleur approvisionnement en dioxygène des muscles. Cependant cette augmentation de la Fresp est fatigante pour l’organisme. En effet, elle met en jeu la contraction-relâchement des muscles associés à la cage thoracique: muscles intercostaux et diaphragme essentiellement. Leur mouvement nécessite de l’énergie. Bilan • Lors d’un effort Vc et Fresp augmentent. • Or le produit de Vc et Fresp donne le débit ventilatoire en L.min-1. • Ainsi lors d’un effort , les paramètres respiratoires qui varient sont: • Le Vc en L.cycle-1 • La Fresp en cycle.min-1 • Le Dv en L.min-1 Bilan Cf TP2 • La fréquence respiratoire en cycles.min-1 (mesurée grâce à un montage ExAO et un embout spirométrique). Son augmentation permet d’oxygéner davantage le sang dont la circulation est augmentée via l’accroissement de la fréquence cardiaque. II. Les poumons et le cœur participent à l’adaptation de l’organisme à l’effort A. Le débit ventilatoire et l’apport d’air oxygéné au sang Cf TP2 Les poumons sont les organes responsables de l’entrée du dioxygène (au niveau des alvéoles pulmonaires) dans le sang. Ce dioxygène est nécessaire à la réalisation d’un effort musculaire. Ainsi, en plein effort on constate une augmentation de la fréquence respiratoire. La fréquence respiratoire est le nombre de cycles inspirations/expirations d’un organisme en une minute. Elle augmente proportionnellement à l’effort. Bilan (suite) De plus on peut également constater un soulèvement plus important de la cage thoracique en plein effort. En effet, les muscles de la cage thoracique (muscles intercostaux et diaphragme) se contractent plus intensément en plein effort. Les poumons solidaires de cette cage (via la plèvre) vont voir alors une augmentation de leur volume (en réalité augmentation du volume des alvéoles pulmonaires). Cf animation : http://www.biologieenflash.net/sommaire.html Le volume d’air qui circule dans les poumons à chaque inspiration/expiration est appelé volume courant (en L.cycle-1). Il augmente avec l’effort. Ainsi, l’organisme est adapté à l’effort. En effet, la contraction musculaire nécessite du dioxygène. Ce dioxygène est apporté au sang au niveau des alvéoles pulmonaires. Pour augmenter la quantité d’air arrivant au sang en une minute, deux paramètres interviennent: • la fréquence respiratoire (en cycles.min-1) • Le volume courant (en L.cycles-1) Le produit des deux est appelé débit ventilatoire (en L.min-1)
